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Dokumentenidentifikation DE3446772A1 03.07.1986
Titel Filter für Flüssigkeiten
Anmelder Ferch, Alois, 4040 Neuss, DE
Erfinder Ferch, Alois, 4040 Neuss, DE
DE-Anmeldedatum 21.12.1984
DE-Aktenzeichen 3446772
Offenlegungstag 03.07.1986
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.07.1986
IPC-Hauptklasse B01D 35/14

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Filter nach dem Oberbegriff des

Anspruchs 1.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 78 31 036.8 ist ein Filter bekannt, der im Oberbegriff der vorliegenden Anmeldung beschrieben ist. Der axial beweglich angeordnete Filterkörper besteht aus einem Feinfilterelement, während das Grobfilterelement als ein mit dem Gehäuse fest verbundener Scheibenfilter ausgebildet ist.

Das flache Grobfilterelement ist im Bereich der Auslaßöffnung angeordnet und erstreckt sich etwa über den Querschnitt des Filters.

Der Aufbau dieses bekannten Filters ist wegen der getrennt ausgeführten Filterelemente sehr kompliziert, außerdem ist die Filterfläche des Grobfilterelements verhältnismäßig klein und wird beim "Bypass-Betrieb" schnell undurchlässig.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Aufbau eines Filters der eingangs genannten Art zu vereinfachen, insbesondere aber die aktive Filterfläche des Großfilters wesentlich zu vergrößern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 und 3 enthalten.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Filters sind vor allem darin zu sehen, daß die zylindrische Filterfläche des als Ausweichfilter verwendeten Grobfilterelements vielfach größer ist als die räumlich beschränkte Fläche des bekannten flaches grobmaschigen Filters.

Durch die Anordnung der beiden Filterelemente an einem gemeinsamen Filterkörper wird der Aufbau des Filters wesentlich vereinfacht.

Schließlich kann durch geringe bauliche Maßnahmen die Durchflußrichtung der Flüssigkeit durch die Filterelemente (entweder von außen nach innen oder von innen nach außen) nach Bedarf geändert werden.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen, die beispielsweise Ausführungen des erfindungsgemäßen Filters zeigen, näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Filter im Axialschnitt, Fig. 2 eine Abwandlung des erfindungsgemäßen Filters, ebenfalls im Axialschnitt und Fig. 3 einen an einem Vorwärmer angeschlossen erfindungsgemäßen Filter, im Axialschnitt.

Gemäß Fig. 1 besteht der Flüssigkeitsfilter aus einem im wesentlichen zylinderförmigen Gehäuse 1 mit einem stirnseitig angeordneten, am Gehäuseboden 2 angeordneten Einlaufstutzen 3 für das zu filtrierende Medium sowie einem am an der dem Gehäuseboden gegenüberliegenden Stirnseite vorgesehenen Deckel 4 angeschlossenen Ablaufstutzen 5 für das Filtrat.

In dem dargestellten Beispiel weist der zylindrische Innenraum des Gehäuses 1 zwei unterschiedliche Durchmesser auf: Der Durchmesser des einlaufseitigen Teils la ist kleiner als der Durchmesser des ablaufseitigen Teils lb. Die beiden Teile la, lb können gesondert angefertigt und miteinander dicht verbunden werden, z.B. bei Kunststoffteilen durch Umspritzen mit Kunststoff.

Innerhalb des Gehäuses 1 ist ein axial beweglicher Filterkörper 6 vorgesehen, der die Form eines zum Ablaufstutzen 5 hin geschlossenen Topfes aufweist und aus einem Kunststoff hergestellt ist.

Der Filterkörper 6 weist einen undurchlässigen Boden 7 auf, der in der Mitte mit einer zylinderförmigen Vertiefung 8 versehen ist. Diese Vertiefung 8 nimmt ein Ende einer schraubenförmigen Druckfeder 9 auf, während das andere Ende dieser Feder am Deckel 4 abgestützt ist. Die zylindrische Vertiefung 8 dient gleichzeitig zur Führung des oberen Teils 6b des Filterkörpers 6 im Gehäuse 1.

Am Boden 7 ist ein im wesentlichen aus Längsrippen bestehendes Skelett 10 angeschlossen, das im Bereich des oberen Filterkörperteils 6a ein Filtergewebe aus Poyamid trägt, welches im dargestellten Beispiel eine Maschenweite von 100 Mikrometer aufweist.

Im Bereich des einlaufseitigen Filterkörperteils 6b ist das Skelett 10 mit einem Grobfiltergewebe bespannt, in dem abgebildeten Beispiel mit einer Maschenweite von 600 Mikrometer.

In der Trennebene zwischen den beiden Teilen 6a und 6b des Filterkörpers 6 ist eine kreisringförmige Dichtplatte 11 fest angeordnet, u.z. an der Außenseite des Skeletts 10. Diese Dichtplatte 11 erstreckt sich bis zur Wand-Innenseite des Gehäuseteils lb.

Im Grenzbereich zwischen dem ein- la und ablaufseitigen Ib Gehäuseteil ist an der Gehäuseinnenwand eine Ringlippe 12 angeformt, gegen die im Normalbetrieb durch die Wirkung der Druckfeder 9 die kreisringförmige Platte 11 dichtend angedrückt wird. Damit werden die zwei Innenräume, nämlich der dem Gehäuseteil la sowie der dem Gehäuseteil lb zugeordnete Innenraum, voneinander getrennt.

Der Filterkörper 6 ist ferner durch am einlaufseitigen Ende mit einer Ringlippe 14 versehen, die den Umfang des Filterkörpers 6 gegenüber der Innenwand des Gehäuses 1 in jeder Position des Filterkörpers abdichtet. Damit ist die durch den Einlaufstutzen eintretende Flüssigkeit gezwungen, in das Innere des Filterkörpers 6 einzuströmen.

An der ablaufseitigen Stirnseite des Filterkörpers, am Boden 7, sind axial angeordnete Stifte 15 vorgesehen, die Distanzelemente zwischen dem Filterkörper 6 und dem Deckel 4 bilden.

Im Normalbetrieb fließt die zu filtrierende Flüssigkeit durch den Einlaufstutzen 3 in das Innere des Filterkörpers 6 und tritt durch die mit feinmaschigem Gewebe (100 Mikrometer) versehene Filterfläche des Feinfilterelements 6b in den oberen Innenraum des Gehäuses 1 und wird von dort aus durch den Ablaufstutzen 5 weitergeführt.

Bei ~Verseifung" des Feinfilterelementes 6b steigt der Druck innerhalb des Filterkörpers 6, so daß die Wirkung der Druckfeder 9 überwunden wird und der Filterkörper 6 einen Hub durchführt, der durch die Stifte 15 begrenzt ist. Die Dichtplatte 11 wird von der Ringlippe 12 angehoben, so daß die zu filtrierende Flüssigkeit, die durch die groben Maschen (600 Mikrometer) des Grobfilterelementes 6a durchgelassen wird, in den ablaufseitigen Bereich lb des Filtergehäuses strömt und durch den Ablaufstutzen 5 abgeführt wird. Die groben Maschen lassen z.B. Paraffinteilchen durch, wobei jedoch mechanische Verunreinigungen, die wesentlich größer sind, abgesondert werden.

Wenn die zu filtrierende Flüssigkeit z.B. Heizöl ist, werden nach einer Betriebszeit durch die Strahlungswärme des Heizaggregats die Paraffinteilchen verflüssigt. Der Überdruck im Feinfilterelement 6b wird aufgehoben, und der Körper 6 wird durch die Wirkung der Druckfeder 9 wieder in seine Ausgangslage bewegt. Die zu filtrierende Flüssigkeit strömt wieder durch das Feinfilterelement 6b (100 Mikrometer).

Eine abgewandelte Form des erfindungsgemäßen Filters zeigt Fig.

2. In dem dargestellten Beispiel ist der Filterkörper 16 in der Achse eines topfförmigen Gehäuses 17 axial beweglich angeordnet.

Im Gehäusedeckel 18 ist ein Einiaufskanal 19 für die zu filtrierende Flüssigkeit angeordnet, der in den Filterinnenraum außenmittig mündet. Ein weiterer im Deckel 18 angeordneter Kanal 20 dient zur Ableitung des Filtrats; seine Mündung liegt in der Achse des Filterkörpers 16. An der Unterseite des Deckels 18 ist ein koaxial zum Gehäuse 17-angeordnetes zylindrisches Rohr 21 dicht befestigt, das in den Filterinnenraum hineinragt und den oberen Teil 16a des Filterkörpers 16 umgibt. Die Innenseite der Rohrwand weist in ihrem Endbereich einen radialen Vorsprung 25 auf. Der obere Teil des Filterkörpers 16 ist mit einem Großfiltergewebe (im dargestellten Beispiel beträgt die Maschenweite 600 Mikrometer) bespannt und bildet das Grobfilterelement 16a. Der untere, beim Normalbetrieb ganz außerhalb des Rohres 21 befindliche Teil des Filterkörpers 16 weist ein Feinfiltergewebe (z.B.

100 Mikrometer) auf und bildet das Feinfilterelement 16b. Der Boden 22 des Feinfilterelements 16b ist undurchlässig ausgeführt.

Zwischen dem Deckel 18 und dem oberen Ende des Filterkörpers 16 ist eine schraubenförmige Druckfeder 23 angeordnet.

An der dem Filterdeckel 18 zugewandten Stirnseite des Filterkörpers 16 ist ein Dichtungsring bzw. Ringlippe 24 angeordnet, welche das obere Ende des Filterkörpers 16 gegen die Innenseite einer innerhalb des Rohres 21 ausgebildeten Kammer abdichtet.

Im Grenzbereich zwischen dem Grobfilterelement 16a und dem Feinfilterelement 16b ist am Filterkörper 16 eine weitere Ringlippe 26 angeordnet, die beim Normalbetrieb des Filters das Feinfilterelement 16a gegen den ringförmigen Vorsprung 25 dichtet.

Der Filter nach Abb. 2 arbeitet wie folgt: Im Normalbetrieb tritt die zu filtrierende Flüssigkeit durch den Kanal 19, der außerhalb der Kammer 21 in den Gehäuseinnenraum mündet, durch die Wand des Feinfilterelements 16b in das Innere des Filterkörpers 16 ein, steigt in die Filterkammer 21, und das Filtrat wird über den Ablußkanal 20 abgeführt.

Bei Verstopfung bzw. Verseifung des Feinfiltergewebes wird der Filterkörper 16 nach Überwindung der Federkraft der Feder 23 angehoben, so daß die Flüssigkeit in den Innenraum der Kammer 21 gelangt und durch die Wand des Grobfilterelements 16a in das Innere des Filterkörpers 16 fließt. Von dort aus wird das Filtrat über den Kanal 20 abgeführt.

Im übrigen ist die Funktion des Filters die gleiche wie bei der Ausführung nach Fig. 1.

Fig. 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Filter in praktischer Anwendung. Dieser Filter, dessen Aufbau im wesentlichen der Ausführung gemäß Fig. 2 entspricht, arbeitet in der gleichen Weise, wie bereits unter Fig. 2 beschrieben.

Die zu filtrierende Flüssigkeit, z.B. Heizöl, wird von einem Vorwärmer durch den Einlaufstutzen 28 in die Filterkammer 29 geführt und tritt durch das feinmaschige Gewebe (100 Mikrometer) des Feinfilterelements 30b in das Innere des Filterkörpers 30. Das Filtrat wird über Kanäle 31 und den Ablaufstutzen 32 abgeführt.

Bei Verstopfung des Feinfilterelements 30b gelangt die Flüssigkeit in den freigegebenen Kammerteil 29b und strömt durch das Grobfilterelement 30a.

Der Deckel 34 kann mit dem Flansch 33 des Filterkörpers durch Umspritzen mit Kunststoff verbunden werden.

- L e e r s e i t e -


Anspruch[de]

Filter für Flüssigkeiten Patentansprüche 1. Filter mit axialem Flüssigkeitsdurchlauf für Flüssigkeiten mit stark temperaturabhängigem Fließverhalten, mit einem topfförmigen Gehäuse sowie einen zylindrischen, innerhalb des Gehäuses mittig angeordneten, axial beweglichen, aus einem Feinfilter bestehenden Filterkörper mit einem durchlässigen Mantel sowie einem undurchlässigen Boden, wobei der Filterkörper bei Verstopfung entgegen der Wirkung einer Druckfeder angehoben wird und dadurch einen Bypass freigibt, welcher den Durchfluß der zu filtrierenden Flüssigkeit durch ein Grobfilterelement ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkörper (6, 16, 30) aus dem Feinfilterelement (6b, 16b) sowie einem - in Achsrichtung gesehen - hinter dem Feinfilterelement (6b, 16b) angeordneten Grobfilterelement (6a, 16a) besteht, und daß in einer das Feinfilterelement (6b, 16b) von dem Grobfilterelement (6a, 16a) trennenden, quer zur Filterkörperachse verlaufenden Ebene ein Dichtring (11, 26) angeordnet ist, der im Normal betrieb des Filters mit einem den Filterkörper (6, 16, 30) umgebenden Gehäuseteil (lb, 25) in dichtender Berührung steht und bei einem durch die Verstopfung des Feinfilterelements (6b, 16b) bewirkten Druckanstieg#von diesem Gehäuseteil (lb, 25) abhebbar ist.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Grobfilterelement (6a) einlaufseitig angeordnet ist, daß das Grobfilterelement (6a) in seinem Eintrittsbereich mit einem Dichtungsring (Ringlippe 14) versehen ist, der mit der Innenseite der Gehäusewand in dichtender Berührung steht, daß der das Grobfilterelement (6a) umgebende Gehäuseteil (la) einen kleineren Durchmesser als der das Feinfilterelement (6b) umgebende Gehäuseteil (lb) aufweist, daß der undurchlässige Boden (7) am Feinfilterelement (6b) ablaufseitig angeordnet ist und daß die Druckfeder (9) zwischen dem Boden (8) und dem Gehäusedeckel (4) angeordnet ist.

3. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite des Deckels (18) ein koaxial zum Gehäuse (17) angeordnetes, das Grobfilterelement (16a) umgebendes Rohr (21) dicht befestigt ist, daß der im Deckel (18) des topfförmigen Filtergehäuses (17) vorgesehene Einlaufskanal (19) in den Innenraum des Gehäuses (17) zwischen der Gehäuse-Umfangswand und dem Rohr (21) mündet, während die Mündung des ebenfalls im Deckel (18) vorgesehenen Ablaufkanals (20) mittig angeordnet ist, daß der undurchlässige Boden (22) des Feinfilterelements (16b) an der dem Deckel entgegengesetzten Stirnseite des Filterkörpers (16) angeordnet ist, daß die Wandinnenseite des Rohres (21) im Bereich des offenen Rohrendes einen ringförmigen Vorsprung (25) aufweist, mit welchem der am Filterkörper (16) angeordnete Dichtring (Ringlippe 26) in Berührung steht und daß die Druckfeder (23) zwischen dem offenen Ende des Filterkörpers (16) und dem Gehäusedeckel (18) angeordnet ist.







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